岩土工程测试与监测技术课后思考题答案

第一章绪论1、论述岩土工程测试和监测的主要内容及其重要性？

答：（1）、岩土工程测试技术一般分为室内试验技术，原位实验技术和现场监测技术等几个个方面。在原位测试方面，地基中的位移场、应力场测试，地下结构表面的土压力测试，地基土的强度特性及变形特性测试等方面将会成为研究的重点，随着总体测试技术的进步，这些传统的难点将会取得突破性进展。（2）、a.、不论设计理论与方法如何先进、合理，如果测试技术落后，则设计计算所依据的岩土参数无法准确测求，不仅岩土工程设计的先进性无法体现，而且岩土工程的质量与精度也难以保证。所以，测试技术是从根本上保证岩土工程设计的精确性、代表性以及经济合理性的重要手段。b.测试工作是岩土工程中必须进行的关键步骤，它不仅是学科理论研究与发展的基础，而且也为岩土工程实际所必需。c.监测与检测可以保证工程的施工质量和安全，提高工程效益。在岩土工程服务于工程建设的全过程中，现场监测与检测是一个重要的环节，可以使工程师们对上部结构与下部岩土地基共同作用的性状及施工和建筑物运营过程的认识在理论和实践上更加完善。依据监测结果，利用反演分析的方法，求出能使理论分析与实测基本一致的工程参数。岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学实验、原位测试、原型实验和现场监测等，在整个岩土工程中占有特殊而重要的作用。

第二章测试技术基础知识

1、简述传感器的定义与组成。

答：传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器件或装置。

传感器通常由：敏感元件、转换元件、测试电路三部分组成。

2、传感器的静态特性的主要技术参数指标有哪些?

答：主要有：灵敏度、线性度（直线度）、回程误差（迟滞性）。

3、钢弦式传感器的工作原理是什么？

答：工作原理：是由敏感元件（一种金属丝弦）与传感器受力部件连接固定，利用钢弦的自振频率与钢弦所受到的外加张力关系式测得各种物理量。

4、什么是金属的电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？

答：金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形（伸长或缩短）的变化而发生变化的现象，称为金属的电阻应变效应。

5、如何进行传感器的标定？传感器的标定步骤有哪些？

答：标定的方法：利用标准设备产生已知“标准”输入量，或用标准传感器检测输入量的标准值，输入待标定的传感器，并将传感器的输出量与输入标准量相比较，获得校准数据和输入输出曲线、动态响应曲线等，由此分析计算而得到被标传感器的技术性能参数。

标定步骤：（1）、将传感器测量范围分为若干等间距点；（2）、根据传感器量程分点情况，输入量由小到大逐渐变化，并记录各输入输出值；（3）、将输入值由小到大逐点减少下来，同时记录下与各输入值相对应的输出值；（4）、重复上述两步，对传感器进行正反行程多次重复测量，将得到的测量数据用表格列出或绘制曲线；（5）、进行测量数据处理，根据处理结果确定传感器的静态特性指标。

6、如何选择监测仪器和元件？

答：监测仪器和元件的选择应考虑以下四个方面：（1）、仪器技术想性能的要求（仪器的可靠性、使用寿命、坚固性和可维护性、精度、灵敏度和量程）；（2）、仪器埋设条件的要求；（3）、仪器测读方式的要求；（4）、仪器选择的经济性要求。第三章岩土的原位测试技术

1、静力载荷试验有哪几种类型？并说明各自的使用对象。

答：有：常规法静力载荷试验、螺旋板静力载荷试验两种类型。前者的使用对象是拟建建筑场地开挖至预计基础埋置深度的整平坑底；后者是施工之前的地面。

2、静力荷载试验典型的压力—沉降曲线可以分为哪几个阶段？各有什么特

征？与土体的应力应变状态有什么联系？

答：（1）、可分为：第一阶段（压密阶段）、第二阶段（局部剪切阶段）、第三阶段（整体破坏阶段）。

（2）、第一阶段的特征是：从P—S曲线的原点到比例界限荷载Po，P—S 曲线呈直线关系；第二阶段：从比例界限荷载Po到极限荷载Pu，P—S曲线转为曲线关系；第三阶段：极限荷载Pu以后，该阶段即使荷载不增加，承压板仍不断下降；

(3)、第一阶段：这一阶段中任意点处的剪应力小于土的抗剪强度；第

二阶段：这一阶段除土的压密外，在承压板周围的小范围土体中，剪应力已达到或超过了土的抗剪强度；第三阶段：滑动土体中各点的剪应力达到或超过土体的抗剪强度。

3、根据静力载荷试验成果确定地基的承载力的主要方法有哪几种？

答：（1）、强度控制法；（2）、相对沉降量控制法。

4、为什么会出现原始P—S曲线的直线段不通过原点的情况？在资料整理过程

中如何进行修正？

答：因为有时由于受承压板与土之间不够密合、地基土的前期固结压力及开挖试坑引起地基土的回弹变形等因素的影响。

5、静力触探的目的和原理是什么？

答：原理就是用准静力（相对而言，没有或很少冲击荷载）将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的通过电信号输入到记录仪表中记录下来，再通过贯入阻力与土的特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等。

目的：取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等。

6、静力触探的适用条件是什么？

答：静力触探主要适用于粘性土、粉性土、。就各类水利工程、工业与民用建筑工程、公路桥梁工程而言，静力触探适用于地面以下50m内的各种，特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的地层的勘察，更适合采用静力触探进行勘察。

7、静力触探成果主要应用在哪几方面？

答：（1）、划分土类；（2）、确定地基土的承载力；（3）、确定砂土的密实度；

（4）、确定砂土的内摩擦角；（5）、确定黏性土的状态；（6）、估算单桩承载